超声波传感器测距原理

超声波传感器是将超声波信号转换成其他能量信号（通常是电信号）的传感器。超声波是振荡频率高于20KHz的机械波。它具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特色。超声波对液体、固体的穿透本领很大，尤其是在阳光不透明的固体中。超声波碰到杂质或分界面会发生明显反射构成反射成回波，碰到活动物体能发生多普勒效应。超声波传感器广泛应用在工业、国防、生物医学等方面。



　　常用的超声波传感器由压电晶片组成，既可以发射超声波，也可以接纳超声波。小功率超声探头多作探测效果。它有许多不同的结构，可分直探头（纵波）、斜探头（横波）、表面波探头（表面波）、兰姆波探头（兰姆波）、双探头（一个探头发射、一个探头接纳）等。

　　而超声波测间隔传感器，选用超声波回波测距原理，运用精确的时差丈量技能，检测传感器与方针物之间的间隔，选用小视点，小盲区超声波传感器，具有丈量精确，无触摸，防水，防腐蚀，低成本等长处。

　　超声波测距原理是经过超声波发射器向某一方向发射超声波,在发射时刻的一起开端计时,超声波在空气中传播时碰到障碍物就当即返回来,超声波接纳器收到反射波就当即中止计时。

　　超声波在空气中的传播速度为v ,而根据计时器记录的测出发射和接纳回波的时刻差△t ,就可以计算出发射点距障碍物的间隔S ,即:①  S = v·△t /2  这就是所谓的时刻差测距法。

　　由于超声波也是一种声波, 其声速C与温度有关,表1列出了几种不同温度下的声速。在使用时,假如温度变化不大, 则可认为声速是根本不变的。常温下超声波的传播速度是334 米/秒,但其传播速度V 易受空气中温度、湿度、压强等因素的影响,其中受温度的影响较大，如温度每升高1 ℃, 声速添加约0. 6 米/ 秒。

　　假如测距精度要求很高, 则应经过温度补偿的办法加以校正（本系统正是选用了温度补偿的办法）。已知现场环境温度T 时, 超声波传播速度V 的计算公式为： ②  V = 331.45 + 0.607T。

　　要测得超声波往返的时刻,即可求得间隔。这就是超声波测距仪的作业原理。

超声波传感器测距原理

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